AFE變換器具有眾多優(yōu)點,因而得到了廣泛的研究。而控制策略是AFE變換器的核心,隨著現(xiàn)在先進控制理論的快速發(fā)展,應(yīng)用于有源前端變換器的先進控制策略非常多,其中模型預(yù)測控制相比較于傳統(tǒng)PI算法具有動態(tài)響應(yīng)速快、控制器不需要參數(shù)調(diào)節(jié)、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,作為近年來新發(fā)展的控制策略備受關(guān)注。本文分析了AFE變換器的幾種常見電壓型拓撲結(jié)構(gòu)與工作原理,建立了三相電壓型AFE變換器在三相靜止坐標(biāo)系和兩相靜止αβ坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。基于系統(tǒng)的兩相靜止αβ數(shù)學(xué)模型,對AFE變換器電流環(huán)采用有限控制集模型預(yù)測控制（FCS-MPC）策略進行研究,分析采樣計算延時對FCS-MPC策略的影響并進行兩步預(yù)測延時補償;針對傳統(tǒng)FCS-MPC不足,本課題提出了改進的有限控制集模型預(yù)測控制策略,即通過電壓空間矢量變換的原理,引入扇區(qū)矢量判斷法,減少FCS-MPC策略最優(yōu)電壓矢量選擇的次數(shù);根據(jù)選出來的電壓矢量,在一個控制周期里分配有效電壓矢量和零電壓矢量的作用時間,改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。利用Matlab/Simulink建立了整個系統(tǒng)的仿真模型,并驗證了改進策略的正確性以及優(yōu)越性。設(shè)計了三相電壓型AFE變換器系統(tǒng),包... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.1 有源前端變換器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 有限控制集模型預(yù)測控制研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 有源前端變換器工作原理及控制策略
    2.1 有源前端變換器的結(jié)構(gòu)與原理
    2.2 有源前端變換器數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 三相AFE一般數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 三相AFE的 αβ模型
    2.3 AFE變換器常用的控制策略
        2.3.1 PI控制
        2.3.2 滑�？刂�
        2.3.3 無差拍控制
    2.4 本章小結(jié)
第三章 有限控制集模型預(yù)測控制策略與仿真
    3.1 有限控制集模型預(yù)測控制基本原理
        3.1.1 預(yù)測模型的建立
        3.1.2 評價函數(shù)的確立
        3.1.3 考慮延時補償?shù)腇CS-MPC策略
    3.2 改進型FCS-MPC策略
        3.2.1 扇區(qū)判斷
        3.2.2 有效矢量作用時間計算
    3.3 電壓外環(huán)控制策略
    3.4 仿真結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 有源前端變換器系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 主電路設(shè)計
        4.1.1 功率器件選型
        4.1.2 交流側(cè)電感設(shè)計
        4.1.3 直流側(cè)電容設(shè)計
    4.2 控制電路設(shè)計
        4.2.1 DSP控制電路設(shè)計
        4.2.2 電流和電壓采樣調(diào)理電路設(shè)計
        4.2.3 過零檢測電路設(shè)計
        4.2.4 IGBT驅(qū)動及保護電路設(shè)計
    4.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.1 主程序設(shè)計
        4.3.2 中斷服務(wù)子程序設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)調(diào)試與實驗結(jié)果分析
    5.1 功能模塊調(diào)試
    5.2 實驗結(jié)果及分析
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]改進有限集模型預(yù)測控制策略在三相級聯(lián)并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用[J]. 賈冠龍,李冬輝,姚樂樂.  電網(wǎng)技術(shù). 2017(01)
[2]三電平三相逆變器快速有限控制集模型預(yù)測控制方法[J]. 楊勇,樊明迪,謝門喜,汪義旺.  電機與控制學(xué)報. 2016(08)
[3]基于簡化FCS-MPC的風(fēng)電并網(wǎng)逆變器研究[J]. 孫國凱,都放.  電網(wǎng)與清潔能源. 2016(06)
[4]三相兩電平逆變器狀態(tài)方程模型預(yù)測控制方法研究[J]. 白磊,李春彥,劉榮.  河南科技. 2016(01)
[5]預(yù)測控制在電力電子變流器中的應(yīng)用綜述[J]. 段向軍,王宏華,王鈞銘.  測控技術(shù). 2015(10)
[6]三相電壓型逆變器的延時補償模型預(yù)測控制[J]. 朱曉雨,王丹,彭周華,劉星.  電機與控制應(yīng)用. 2015(09)
[7]基于有限控制集模型預(yù)測的逆變器控制算法[J]. 楊蘋,袁昊哲,許志榮,李繼俠.  可再生能源. 2015(04)
[8]三相PWM整流器積分—線性自抗擾控制器設(shè)計[J]. 任麗娜,齊欣,劉爽爽,劉福才.  機電工程. 2014(12)
[9]三相三線制有源濾波器的改進無差拍控制[J]. 史麗萍,蔡儒軍,陳麗兵,王攀攀.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(14)
[10]三相電壓型PWM整流器有限開關(guān)序列模型預(yù)測電流控制[J]. 王從剛,何鳳有,曹曉冬.  電工技術(shù)學(xué)報. 2013(12)

博士論文
[1]基于有源前端變流器的多電機系統(tǒng)有限狀態(tài)模型預(yù)測控制[D]. 劉濤.天津大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于無差拍電流控制的PWM整流器研究[D]. 鄭雷.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[2]清潔能源發(fā)電并網(wǎng)逆變器有限控制集模型預(yù)測控制[D]. 鄧軒軒.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 2016
[3]單相PWM整流器模型預(yù)測直接功率控制算法[D]. 鄧知先.西南交通大學(xué) 2016
[4]基于自抗擾控制的電壓型PWM整流器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王居昭.東北大學(xué) 2010



本文編號：3181355